相对分子质量的相关计算及应用Word文档下载推荐.docx
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_____________
(2)用系统命名法对下列有机物进行命名:
CH3C(CH3)=CHCH3:
______________
CH3CH(CH2CH3)CH(CH3)CH2CH3:
_________________________
(3)某烷烃A蒸气密度是相同状况下氢气密度的64倍,经测定知A分子中共含6个甲基。
①若A不可能是氢气与烯烃加成的产物,A的结构简式为____________;
②若A是炔烃与氢气加成的产物,A的结构简式是____________。
三、推断题
7.有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取。
纯净的A为无色粘稠液体,易溶于水。
为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
实验步骤
解释或实验结论
(1)称取A9.0g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍。
试通过计算填空:
(1)A的相对分子质量为:
____。
(2)将此9.0gA在足量纯O2充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4g和13.2g。
(2)A的分子式为:
_______。
(3)另取A9.0g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24LCO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24LH2(标准状况)。
(3)用结构简式表示A中含有的官能团:
___________。
(4)A的核磁共振氢谱如下图:
(4)A中含有________种氢原子。
(5)综上所述,A的结构简式_____________。
8.化合物A(C11H8O4)在氢氧化钠溶液中加热反应后再酸化可得到化合物B和C.回答下列问题:
(1)B的分子式为C2H4O2,分子中只有一个官能团.则B的结构简式是 ,B与乙醇在浓硫酸催化下加热反应生成D,该反应的化学方程式是 ,该反应的类型是 ;
写出两种能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式 .
(2)C是芳香化合物,相对分子质量为180,其碳的质量分数为60.0%,氢的质量分数为4.4%,其余为氧,则C的分子式是 .
(3)已知C的芳环上有三个取代基,其中一个取代基无支链,且还有能使溴的四氯化碳溶液褪色的官能团及能与碳酸氢钠溶液反应放出气体的官能团,则该取代基上的官能团名称是 .另外两个取代基相同,分别位于该取代基的邻位和对位,则C的结构简式是 .
(4)A的结构简式是 .
四、综合题
9.I.
(1)用系统命名法命名
___;
(2)相对分子质量为114,其一氯代物只有一种的链烃的结构简式___;
(3)某烃1分子含有50个电子,该烃只能由一种结构的炔烃加氢得到,则该烃的键线式为__。
Ⅱ.
(1)将有机物B置于氧气流中充分燃烧,实验测得生成7.2gH2O和13.2gCO2,消耗氧气10.08L(标准状况),则该物质中各元素的原子个数之比是___。
(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量,得到如图①所示质谱图,则其相对分子质量为___,该物质的分子式是___。
(3)根据价键理论,预测A可能的结构简式:
___(写出其中2种)。
(4)核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的峰值(信号),根据峰值可以确定分子中氢原子的种类和数目。
经测定,有机物A的核磁共振氢谱如图②,则A的结构简式为:
10.Ⅰ.某烃的结构简式为
(1)该烃的名称为_______________。
(2)若该烃是由烯烃(含一个碳碳双键)和氢气加成而来,则烯烃的结构有_____种;
若该烃是由某炔烃(含一个碳碳三键)和足量氢气加成而来,则炔烃的结构简式为_______________。
II.标准状况下,1.68L无色无味的可燃性气体在足量氧气中完全燃烧,若将产物通入足量澄清石灰水,得到的白色沉淀质量为15.0g;
若用足量碱石灰吸收燃烧产物,增重9.3g。
(1)计算燃烧产物中水的质量为_________。
(2)若原气体是单一的烃类气体,通过计算推断它的分子式:
_____________。
(3)若原气体是两种等物质的量的气态烃的混合物,请写出它们的结构简式(要求写出一组符合条件的物质的结构简式即可):
__________________ 。
参考答案
1.D
【解析】
【详解】
混合物中,
、
中,碳氢原子数比为
,氧元素的质量分数为
,则
的质量分数为
和
中碳元素的质量分数为
,
,所以混合物中碳元素的质量分数为
,故D项正确。
2.D
4.5g乳酸的物质的量为n=4.5g÷
90g/mol=0.05mol,与Na反应放出氢气的物质的量为n(H2)=1.12L÷
22.4L/mol=0.05mol,9g乳酸物质的量为0.1mol,与Na反应放出氢气物质的量为0.1mol,甲醇摩尔质量为32g/mol,0.1mol甲醇质量为3.2g,所以9g乳酸与相同质量的甲醇反应,甲醇过量,乳酸完全反应,生成0.1mol乳酸甲酯和1.8g水(即0.1molH2O),说明乳酸分子中含有1个羧基,根据与Na反应放出氢气的物质的量关系可知:
乳酸分子中还应该有一个羟基;
,说明羟基在α位上,则乳酸的结构简式是CH3CH(OH)COOH,因此合理选项是D。
3.A
乙炔(C2H2)、苯(C6H6)的最简式均为CH,三氯甲烷中C、H之比也是1:
1,故混合物可以看作CH与Cl2的混合物,C元素的质量分数为60%,则H元素的质量分数为60%×
=5%,故ω(Cl)=1-ω(C)-ω(H)=1-60%-5%=35%,故合理选项是A。
4.C
因为150
50%=75,
4.69,故氧原子最多为4个,其相对分子质量最大为
=128,碳氢质量之和最大为128
(1-50%)=64,依据商余法:
=5
4,则碳原子数最多为5个,故选C项。
综上所述,本题正确答案为C。
5.C5H8CH2=C(CH3)-CH=CH22-甲基-1,3-丁二烯
此烃的蒸气密度是同温同压下氢气密度的34倍,则该烃的相对分子质量=34×
2=68,烃中C的含量为:
88.2%,H的含量为:
11.8%,则:
分子中C原子数目=
=5,H原子数目=
=8,故该产物分子式为C5H8,0.5mol该烃能和160gBr2起加成反应,溴单质的物质的量=
=1mol,烃与Br2的物质的量之比为1:
2,故该烃含有1个三键或2个双键,溴原子分布在不同的碳原子上,说明碳氢化合物分子中含有2个C=C键,且溴代物中有一个碳原子在支链上,故该碳氢化合物的结构简式为:
CH2=C(CH3)-CH=CH2,根据该有机物的结构简式,最长的链为4个碳,1号和3号碳上分别有一个双键,2号碳上有一个甲基,用系统命名法命名为2-甲基-1,3-丁二烯,
答案为:
C5H8;
CH2=C(CH3)-CH=CH2;
2-甲基-1,3-丁二烯。
6.
2-甲基-2-丁烯3,4-二甲基己烷
⑴环辛四烯
的分子式为C8H8,与它互为同分异构体且属于芳香烃(即含苯环的烃)的分子的结构简式,因此结构简式为
;
⑵用系统命名法对下列有机物进行命名:
CH3C(CH3)=CHCH3,即结构为
,从左到右编号命名,2-甲基-2-丁烯;
CH3CH(CH2CH3)CH(CH3)CH2CH3,即结构为
,从左到右编号命名:
3,4-二甲基己烷;
⑶某烷烃A蒸气密度是相同状况下氢气密度的64倍,
,因此M(烷烃)=128,设烷烃有n个碳原子,14n+2=128,n=9,经测定知A分子中共含6个甲基,另外还剩余3个碳原子连接6个甲基,则A可能的结构为
①若A不可能是氢气与烯烃加成的产物,A的结构简式为
②若A是炔烃与氢气加成的产物,A的结构简式是
【点睛】
烷烃命名原则:
①选最长碳链为主链;
②遇等长碳链时,支链最多为主链;
③离支链最近一端编号;
④支链编号之和最小;
⑤两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号,如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面。
7.90C3H6O3-COOH、-OH4
【分析】
(1)根据相对密度确定相对分子质量;
(2)根据有机物燃烧确定分子式;
(3)根据物质性质确定官能团的存在;
(4)根据核磁共振氢谱确定氢原子种类;
(5)综合上述信息确定有机物结构简式。
(1)根据相对密度可知该有机物的摩尔质量为45×
2g/mol=90g/mol,摩尔质量以g/mol为单位时,在数值上等于其相对分子质量,故相对分子质量为90;
(2)9.0g有机物的物质的量为
,由浓硫酸增重13.2g可知氢原子的物质的量为
,根据碱石灰增重13.2g可知碳的物质的量为
,因此氧的物质的量为
,因此有机物的分子式为C3H6O3;
(3)由于该有机物能够与碳酸氢钠反应产生二氧化碳,所以该有机物中含有羧基,且羧基数目为1,又因该有机物与足量金属钠反应产生氢气,且0.1mol该有机物产生0.1mol氢气,所以该有机物含有羟基,即该有机物含有的官能团为羧基和羟基;
(4)根据核磁共振氢谱图分析可知该有机物中含有4类氢原子;
(5)根据有机物的分子式、官能团以及核磁共振氢谱可知该有机物的结构简式为
8.
(1)CH3COOH,CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O,取代反应或酯化反应,HOCH2CHO、HCOOCH3;
(2)C9H8O4(3)碳碳双键和羧基,
(4)
化合物A(C11H8O4)在氢氧化钠溶液中加热反应后再酸化可得到化合物B和C,说明A中含有酯基,B的分子式为C2H4O2,分子中只有一个官能团,所以B是乙酸,乙酸和乙醇能发生酯化反应生成乙酸乙酯D;
C是芳香化合物,相对分子质量为180,其碳的质量分数为60.0%,氢的质量分数为4.4%,其余为氧,根据C中碳氢氧的含量确定其分子式;
C的芳环上有三个取代基,其中一个取代基无支链,且还有能使溴的四氯化碳溶液褪色的官能团及能与碳酸氢钠溶液反应放出气体的官能团,说明该支链上含有碳碳双键和羧基,另外两个取代基相同,分别位于该取代基的邻位和对位,根据C中原子个数确定该取代基名称,根据B和C物质确定A物质名称,从而写出其结构简式.
解:
(1)化合物A(C11H8O4)在氢氧化钠溶液中加热反应后再酸化可得到化合物B和C,说明A中含有酯基,B的分子式为C2H4O2,分子中只有一个官能团,所以B的结构简式是CH3COOH,在加热、浓硫酸催化下乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯D,该反应的化学方程式是CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O,该反应的类型是取代反应或酯化反应;
能发生银镜反应的,说明B的同分异构体中含有醛基,则结构简式为HOCH2CHO、HCOOCH3,
故答案为:
CH3COOH,CH3COOH+CH3CH2OH
(2)C是芳香化合物,说明C中含有苯环,相对分子质量为180,其碳的质量分数为60.0%,则含碳原子个数为9,氢的质量分数为4.4%,含氢原子个数为8,其余为氧,则O原子个数为4,则C的分子式是C9H8O4,
C9H8O4;
(3)C的芳环上有三个取代基,其中一个取代基无支链,且还有能使溴的四氯化碳溶液褪色的官能团说明含有碳碳双键;
能与碳酸氢钠溶液反应放出气体的官能团,说明含有羧基;
另外两个取代基相同,根据分子式,可推算出另外的官能团为羟基;
其分别位于该取代基的邻位和对位,则C的结构简式是
碳碳双键和羧基,
(4)A能水解再酸化生成B和C,根据B和C的结构简式知,A的结构简式是
.
点评:
本题考查有机物的推断,明确物质含有的官能团及其性质是解本题关键,难点是同分异构体的书写.
9.2,4-二甲基-3-乙基-3-己CH3)3CC(CH3)3
或
N(C):
N(H):
N(O)=3:
8:
160C3H8OCH3CH2CH2OH、CH3CH2OCH3、
CH3CH2OCH3
I、
(1)该有机物为烯烃,选取含有碳碳双键的最长碳链为主链,该有机物主链为己烯,然后根据烯烃的命名原则写出其名称;
(2)根据链烃的通式及相对分子量进行讨论,然后确定该链烃的分子式,再根据一氯代物只有一种确定该有机物的结构简式;
(3)该烃只能由一种结构的炔烃加氢得到,说明该有机物为烯烃或者烷烃,根据烯烃和烷烃的通式及分子中含有的电子数讨论得出分子式,再根据其对应的炔烃只有1种结构写出其结构简式、键线式。
Ⅱ、
(1)根据元素守恒可判断有机化合物中一定含有C和H两种元素,根据生成13.2g
的二氧化碳中C元素质量即为化合物中所含C元素质量、生成7.2g
的水中H元素质量即为化合物中所含H元素质量,对氧元素的确定要根据二氧化碳和水中的氧元素质量之和与氧气中氧元素的质量来分析,若前者大,则有机化合物有氧元素,两者相等,则有机化合物没有有氧元素,然后求出各自的物质的量,根据各元素的物质的量之比可推测实验式(最简式);
(2)根据有机物原子个数比值可确定最简式,结合相对分子质量可确定有机物分子式;
(3)根据有机物分子式结合价键理论可确定有机物的可能结构;
(4)有机物A分子中有三种不同化学环境的氢原子,应为甲乙醚,其它都是四种氢。
I、
(1)
中,含有碳碳双键的最长碳链含有6个C,主链为己烯,选取含有支链最多的碳链为主链,从距离碳碳双键最近、支链编号最小右端开始编号,碳碳双键在3号C,在2、4号C各含有1个甲基,在3号C含有1个乙基,该有机物名称为:
2,4-二甲基-3-乙基-3-己烯,故答案为:
2,4-二甲基-3-乙基-3-己烯;
(2)相对分子质量为114,常见的链烃有烷烃、烯烃和炔烃等,根据
=8…2可知,该有机物为烷烃,其分子式为C8H18,一氯代物只有一种的链烃,说明该有机物分子中的氢原子位置只有1种,满足该条件的结构简式为:
(CH3)3CC(CH3)3,故答案为:
(CH3)3CC(CH3)3;
(3)某烃1分子含有50个电子,该烃只能由一种结构的炔烃加氢得到,该有机物可能为烷烃或烯烃,通式为:
CnH2n、或CnH2n+2,分子中含有的电子为:
①6n+2n=50或②6n+2n+2=50,根据①可得:
n=
(舍弃),根据②可得:
n=6,所以该有机物为烷烃,分子式为:
C6H14,该戊烷只能由一种结构的炔烃加氢获得,即:
向该烷烃的碳架中添加碳碳三键,只有一种添法,满足条件的烷烃的结构简式为:
CH3CH2C(CH3)3或CH3CH2CH(CH3)CH2CH3,改写成键线式为:
,故答案为:
Ⅱ、
(1)n(C)=n(CO2)=
=0.3mol,n(H)=2n(H2O)=
×
2=0.8mol,由题意可知n(H2O)=0.4mol,n(CO2)=0.3mol,n(O2)=
=0.45mol,根据氧原子守恒可知有机物中含有:
n(O)=0.4mol+0.3mol×
2-0.45mol×
2=0.1mol,则有机物中N(C):
N(O)=0.3mol:
0.8mol:
0.1mol=3:
1,故答案为:
N(C):
1;
(2)因n(C):
n(H):
n(O)=3:
1,所以有机化合物的实验式为C3H8O,由质荷比可知相对分子质量为60,则分子式为C3H8O,故答案为:
60;
C3H8O;
(3)有机物的分子式为C3H8O,分子中可能存在C-C、C-H、C-O、O-H等化学键,可能的结构简式有CH3CH2CH2OH、CH3CH2OCH3或CH3CHOHCH3,故答案为:
CH3CH2CH2OH、CH3CH2OCH3、
(4)有机物A分子中有三种不同化学环境的氢原子,应为甲乙醚,其它都是四种氢,所以A的结构简式为CH3CH2OCH3,故答案为:
CH3CH2OCH3。
本题考查了常见有机物的命名、有机物分子式确定、键线式的书写,注意掌握常见有机物结构与性质,明确有机物的命名原则、键线式的表示方法,从质量守恒的角度判断有机物最简式是解答该题的关键。
10.2—甲基—3—乙基戊烷4
2.7gC2H4CH4、CH3C≡CH
或
CH≡CH、
CH3CH3
【解析】Ⅰ.
(1)
,该有机物主链中最长碳链含有5个C,主链为戊烷,编号从距离甲基最近的右下方开始,在2号C含有1个甲基,在3号C含有1个乙基,该有机物命名为:
2-甲基-3-乙基戊烷;
(2)
的碳架为:
,该碳架上能够碳架碳碳双键的方式有:
①②、②③、③④、④⑤,所以该烯烃的结构有4种;
添加碳碳双键时,只有④⑤号碳原子能够添加碳碳三键,所以该炔烃的结构简式为:
II.
(1)设燃烧产物中CO2的质量为x.
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
44100
x15.0g
x=6.6g,而碱石灰既能吸收燃烧生成的水,又能吸收燃烧生成的二氧化碳,因此,增重的质量即燃烧生成二氧化碳和水的质量总和:
m(CO2)+m(H2O)=9.3g,m(H2O)=9.3g-6.6g=2.7g;
(2)无色可燃气体n(无色可燃气体)=
=0.075mol,
n(CO2)=
=0.15mol,则n(C)=0.15mol;
n(H2O)=
=0.15mol,则n(H)=n(H2O)×
2=0.3mol,即0.075mol气体中含有0.15molC,0.3molH,所以1mol气体中含有2molC,4molH,所以该气体的分子式是C2H4;
(3)因为单一气体为C2H4,现为等物质的量的两种气体烃的混合物,所以在2mol混合气体中,应含有4molC原子,8molH原子,这两种气气态烃可能是“CH4和C3H4”或“C2H2和C2H6”。
点睛:
本题考查学生燃烧法确定有机物分子组成的知识,根据原子守恒法来解答,难度不大。
根据有机物燃烧时,有机物中的碳全部转化为二氧化碳,二氧化碳与足量的氢氧化钙完全反应,生成不溶于水的白色沉淀碳酸钙,利用生成碳酸钙的质量计算燃烧生成二氧化碳的质量;
碱石灰既能吸收燃烧生成的水,又能吸收燃烧生成的二氧化碳,因此,增重的质量即燃烧生成二氧化碳和水的质量总和,从而求出水的质量,根据生成二氧化碳和水的质量计算出可燃物中C、H元素的物质的量,再根据条件求出分子式,据此解答。
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